耕地質量等別監測成果應用方法研究*

馬建輝

(1.河南財政金融學院，鄭州 451464； 2.國土資源部農用地質量與監控重點實驗室，北京 100035)

Ma Jianhui

(1.Henan College of Finance & taxation , Zhengzhou 451464 , China; 2.Key Laboratory of Agricultural Land Quality and Monitor,Ministry of Land and Resources of the People′s Public of China , Beijing 100035 , China )

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·熱點問題·

耕地質量等別監測成果應用方法研究*

馬建輝1， 2

(1.河南財政金融學院，鄭州 451464； 2.國土資源部農用地質量與監控重點實驗室，北京 100035)

文章提出將耕地質量等別監測成果應用于耕地質量重點保護區和耕地質量重點提升區劃定的方法，并在闡述確定耕地等別限制因素及其限制系數計算方法的基礎上，將耕地限制類型與中低產田改造類型進行對應，制定了“最大限制因素及其限制系數+第二限制因素及其限制系數+…+最小限制因素及其限制系數”的耕地等別限制因素組合命名規則，將耕地質量等別監測成果按此規則命名表達，在劃定耕地質量重點提升區的同時，方便把握耕地質量改造方向和時序安排。耕地質量重點保護區的劃定方法是，提取監測成果中高等別耕地、等別提升耕地與規劃基本農田重合的部分提取出來，刪去其與規劃為非農用地重疊部分，將其集中連片的部分，其與土地整治規劃區一起劃為耕地質量重點保護區； 耕地質量重點提升區劃定的方法是，提取監測成果中低等別耕地和等別降低耕地，刪去其與規劃中非農地重疊部分，然后根據耕地等別限制因素改造的難易程度，將其中含有較易和中等改造難度的限制因素類型的耕地列為質量重點提升耕地，將其集中連片的部分與土地整治規劃區一起劃定為耕地質量重點提升區。

耕地質量監測 耕地質量保護 耕地質量提升 耕地等別類型

0 引言

自2009年全國耕地質量分等工作全面完成以來，我國的耕地質量管理工作的重點，開始轉向以科學掌握耕地質量等別動態變化為目標的監測工作上來，有關耕地質量等別監測的科研、實踐工作陸續開展。目前我國已在耕地監測體系的構建[1-4]、耕地質量監測指標的選取[5， 6]、耕地監測樣點布設[7-12]、土地利用系數更新方法[13]等方面取得了一定的成果，基本已建立了相對完整的監測體系、確定了監測指標、形成了科學的監測樣點布設方法。這些成果已經應用于全國陸續開展的耕地質量等別監測工作中去，但對耕地質量等別監測成果的應用方面，也即根據耕地質量等別的變化情況，怎樣去開展進一步的耕地質量管理工作，還有待進一步研究。文章針對耕地質量監測成果在耕地質量重點保護區及耕地質量重點提升區劃定方面的應用進行探討，提出科學的耕地重點保護區劃定方法和耕地質量重點提升區劃定方法，并制定出一套耕地等別限制因素組合命名規則，以更明了地表達耕地質量提升的重點方向和時序安排。

1 耕地質量重點保護區劃定方法

1.1 耕地質量重點保護區劃定思路及步驟

耕地質量重點保護區劃定的思路是，根據耕地質量等別監測的成果，區域內高等別耕地需要重點保護，質量狀況有較大提升的耕地需要重點保護，這些耕地與土地利用總體規劃中的基本農田保護區重疊的部分，就更需要重點保護； 新增的耕地由于耗費大量的人力物力，來之不易，也需要重點保護起來； 另外，土地整治區(包括已經完成的和規劃的)耕地由于開展或準備開展土地整治，耗費大量的人力物力，即使其耕地質量等別在短期內不會有較大提高，但其農田水利等農業基礎條件會有較大改善，因此也需要重點保護起來。具體的劃定步驟是，首先根據耕地質量等別監測成果，把利用等別高、利用等別有待提升的耕地提取出來，取其并集(因可能有部分重疊)，將其與土地利用規劃中的基本農田和非農用地疊加，保留與基本農田重疊部分，刪除與非農用地重疊部分(因為這兩部分重疊意味著耕地將來會被非農用途占用)。這部分耕地與新增耕地以及土地整治區內的耕地加起來即為區域重點保護耕地，這些耕地較集中連片的區域劃定為耕地質量重點保護區。

圖1 耕地質量重點保護區劃定技術思路

圖2 耕地質量重點提升區劃定技術思路

1.2 需要注意的問題

需要說明的是，如果耕地質量等別以省等表示，由于省等的各等之間等指數間距相對較小，等別的變化基本可以反應區域耕地質量的變化，因此可直接采用上述思路進行耕地質量重點保護區的劃定。但目前開展的耕地質量監測工作，為了全國統一可比，其耕地質量成果一般統一以國家等來表達。如果耕地等以國家等表示，則耕地等別相對較穩定，因為國家利用等各等別之間等指數間隔為200，間隔相對較大，耕地等別的提高非常不易。一般情況下，耕地質量即使有所改善，可能只體現在等指數上，即耕地等別的提升并不能有效代表耕地質量變化的全部，而等指數提高大于100一般就代表耕地質量就有較大改善。因此，在劃定耕地質量重點保護區時，除了等別提高的耕地，等指數提高100以上的耕地也要納入重點保護區范圍。

2 耕地質量重點提升區劃定方法

2.1 耕地質量重點提升區劃定思路與步驟

耕地質量重點提升區劃定的思路是，區域內低等別耕地需要重點提升，質量狀況有較大下降的耕地需要重點提升。然而耕地質量的提升要考慮耕地等別限制因素是什么，其對耕地等別的限制程度如何，以及其改造難易程度，因此，還需將限制因素根據改造的難易程度及限制程度分類組合，進而選取那些限制因素易改造且限制程度較小的耕地作為質量重點提升耕地。另外，區域內含難改造限制因素但其限制程度不高的耕地也可以考慮劃進耕地質量重點提升保護區。最后，土地利用規劃中劃定的土地整治規劃區，由于確定將要投入資金進行耕地質量建設，因此也將其一起劃定為耕地質量重點提升區。基于以上因素的考慮，耕地質量重點提升區劃定的具體步驟是，首先根據耕地質量等別監測成果，把利用等低等別耕地、利用等別降低(如果以國家等表示耕地等別，則再加上利用等指數下降幅度大于100的耕地)提取出來，與土地利用規劃中非農地重疊部分刪除，以此作為質量重點提升初步選擇的耕地； 其次，根據耕地等別限制因素改造的難易程度，將其中含有較易和中等改造難度的限制因素類型的耕地列為質量重點提升耕地，根據當地實際情況，如果區域內絕大部分低等別耕地都是含難改造限制因素類型的耕地，則根據其含有難改造限制因素的多少及限制程度來選取質量重點提升耕地，選取的原則是含難改造限制因素少且其限制程度小的耕地優先選取。最后將這些耕地相對集中的區域與土地整治規劃區一起劃定為耕地質量重點提升區。

2.2 耕地等別限制因素的確定及其限制系數計算

用因素法計算耕地等別時，耕地等別限制因素，即分值較低的分等因素。而某一種限制因素對耕地等別的限制程度，并不能簡單根據其分值的大小來決定，因同一分等因素相對于不同指定作物，其權重和分值都可能不一樣。因此，各因素對耕地等別的限制程度需借助于耕地等別限制系數來確定。限制系數的設計思路是，計算各分等指標對耕地自然等指數的實際貢獻值(指標分值采用實際分值)，其與最大自然等指數貢獻值(指標分值取100)的差值，代表著耕地等別提升潛力； 實際貢獻值除以最大貢獻值，代表著本指標與自身最大潛能相比，其對耕地質量的實際貢獻率，其被1減，就是耕地等別限制系數[12]。具體計算公式如下[12]。限制系數越大，說明限制程度越高。

Fk=Rk-rk

(1)

(2)

(3)

(4)

式中，k表示某個分等指標，Fk表示等別提升潛力指數；Xk表示等別限制系數；Rk表示對自然等指數的最大貢獻值；rk表示對自然等指數的實際貢獻值；wjk、fjk、αj、和βj分別表示對于某指定作物的分值、權重、生產潛力指數和產量比系數[12]。

2.3 耕地等別限制因素組合命名規則

為了方便選取質量重點提升耕地，該文制定耕地等別限制因素組合命名規則，根據這個規則對區域耕地進行表達，可以直觀地辨別每個分等單元內的耕地所含限制因素的種類、限制程度及其改造的難易程度。

首先，確定耕地質量等別限制因素的改造難易程度(表1)。表1中，將分等因素與我國中低產田限制類型對應起來。因為耕地等別限制因素即是耕地分等因素，讓其與我國中低產田限制類型對應起來，有利于耕地質量提升工作中借鑒已有的中低產田改造措施和經驗。

其次，根據限制系數將耕地質量等別限制因素的限制程度分為高、中、低3個層次(表2)。表2中，限制程度高低的分類的標準是，根據分等因素屬性及其分值標準(農用地分等規程， 2003)因素分值為50分及以下時，其對耕地生產力具有很大的限制作用，如全國土壤有機質含量共分為6個等級，其最低等級得分就是50分。因素分值為90～100時，其對耕地生產力的限制作用則很小，分值處于60～80的因素對耕地生產力的限制居中。根據限制系數計算公式，一般情況下，因素分值與限制系數應大致處在一個級別上，即當某個因素得分為50時，其所對應的限制系數大致在0.5左右，分值為60分時，其限制系數大致在0.4左右。因此，按0≤限制系數≤0.1、0.2≤限制系數≤0.4、0.5≤限制系數<1.0分為低限制、中限制和高限制三類。將限制系數為0的因素也列為低限制因素，是因為某個分等因素的限制系數為0時，并不代表這個分等因素對耕地生產沒有限制，因為在現實中，絕對沒有限制的因素是不存在的。

表1 限制因素與限制類型、代碼、及改造難易度對應

最后，制定耕地質量等別限制因素組合命名規則。耕地質量等別限制因素組合的一般表達的方式為：最大限制因素及其限制系數+第二限制因素及其限制系數+…+最小限制因素及其限制系數； 然后再分A、B、C 3種情況來表達：情況A，表示限制因素中含有限制系數不為0的易改造因素的耕地(因為限制系數為0，從理論上講，其雖屬于低限制性因素，但因其對耕地等指數的貢獻已經是最大了，無論怎樣對其改造，其耕地提等潛力都不會升高，即其質量的改善體現不到耕地等別上來，因此，在耕地質量提升工作中，不予考慮)，其表達方式為，A+易改造限制因素個數+最大限制因素及其限制程度+第二限制因素及其限制程度+…+最小限制因素及其限制程度； 情況B，表示耕地限制因素中不含有易改造因素但含有中等難度改造因素的耕地，其表達方式為：B+中等難度改造限制因素個數+最大限制因素及其限制程度+第二限制因素及其限制程度+…+最小限制因素及其限制程度。情況C：表示耕地限制因素中不含有易改造因素和中等難度改造因素的耕地，其表達方式為：C+難度改造限制因素個數+最大限制因素及其限制程度+第二限制因素及其限制程度+…+最小限制因素及其限制程度。

最大限制因素為的提等潛力最大的限制因素，第二、第三及其以下限制因素根據限制系數確定并按順序排列，各限制因素都用代碼表示(表1)。例如：有一塊耕地，其表達方式為：p0.8g0.6z0.4zt0.1b0.1sp0，表示這塊耕地含有限制程度從高到低排列順序為地形坡度、灌溉保證率、地表巖石露頭度、土層厚度、土壤有機質含量、pH的6種限制(分等)因素。然后，對照表1和表2，判斷其所含限制因素的改造難度及其限制程度，將其歸為第A種情況：再對其細化表達為：A1p高g高z中zt低b低sp低，其所表達的含義是：含有灌溉保證率1個高限制性、易改造的限制因素，土層厚度、土壤pH值偏酸2個限制程度低且改造難度為中等的2個限制因素，另外還有地形坡度、地表山石露頭度、有機質3個難改造限制因素。據此可以判定，此類耕地的質量提升方向首先是改造灌溉保證率，其次是改造土層厚度和土壤酸化。

表2 耕地等別限制系數與限制程度對應

3 耕地質量建設工作措施及時序安排

3.1 耕地質量建設提升措施

各限制類型耕地質量提升改造方向如下。

干旱灌溉型：干旱灌溉型耕地的形成，是由于降水量較少或降雨期跟作物需水期不同期，以及由于地形、土壤等原因形成的耕地蓄水保水能力較差，從而導致農作物在其生長季節沒有足夠的水源所造成的。其改造方向和措施為提高水資源開發潛力、建造引水蓄水工程及改善現有農田水利工程。

鹽堿型：鹽堿型耕地是由于耕地可溶性鹽含量和堿化度超過限量，從而影響作物正常生長的多種鹽堿化耕地。其改造方向和措施是通過工程的手段減少耕地中的鹽堿成分去，或者通過人為的耕作措施、生物措施等改善土壤物理性狀。

坡地梯改型：坡地梯改型耕地的改造方向措施為平整土地、加厚土層、修筑石埂或土埂梯田、合理配置田間排灌工程，以及采取相應的耕作和水保設施等。

漬澇排水型：漬澇排水型主要分布在河流湖泊或都水庫的沿岸、堤壩水渠外側及盆地等，因局部地勢低洼，排水不暢，造成常年或季節性漬澇的旱耕地。其改造方向和措施為人為的工程排水，消除漬澇。

沙化型：沙化型耕地的改造方向和措施為增加植被覆蓋度，培肥地力，引淤壓沙，客土，合理配置田間排灌工程，以及采取相應的耕作措施等。

障礙層次型：障礙層型耕地一般是土體過薄或者土壤剖面1m左右內有沙漏、礫石、粘盤、沙姜等障礙層次。其改造的方向和措施為增加土層厚度、打破障礙層、清除礫石、砂姜，改善土壤的通透性 保水性，以及采取相應的耕作措施等。

瘠薄培肥型：瘠薄培肥型耕地只能通過長期培肥加以逐步改良的耕地，其改造的方向和措施為加深耕作層，增施有機肥，以及改革耕作制度等。

污染型：污染型耕地的改造方向措施有兩類，一類是物理化學措施，通過對土壤進行淋洗、熱處理、電動分離等工廠加工方式對進行污染修復； 另一類是生物措施，即通過生物、植物等修復措施使土壤污染物自然降解。

3.2 耕地質量建設工作時序安排

對耕地質量等別限制類型進行組合，除了有利于耕地質量重點提升區的劃定，還可以根據其對區域內耕地的質量建設工作開展進行時序安排。首先應根據耕地限制因素改造的難易程度確定，即含有易改造的限制因素的耕地優先安排質量建設工程，難改造的按困難程度依次類推； 其次，根據限制因素個數及其程度來確定。在判斷完改造難易的基礎，對于容易改造的限制因素，其限制因素越多且其限制程度高的優先安排質量建設工作； 對于難改造的限制因素，其限制因素越少且其限制程度低的優先安排質量建設工作。如開頭為分別為A-1、A-2、A-3、B-1、B-2、C-2、C3的耕地質量等別限制類型組合，其時序安排為：A-3-A-2-A-1-B-1-B-2-C-2-C3，屬同一種情況的，則根據其因素限制程度繼續細分，如A-1p高g高z中zt低b低sp低與A-1p高g低z中zt低b低sp低兩種類型的耕地，均屬于情況A，即含有灌溉條件一個易改造限制因素類型，但第一個灌溉條件限制程度相對較高，因此可優先于第二類型進行質量改造提升工作。

4 討論

該文提出將耕地質量等別監測成果應于耕地質量重點保護區和耕地質量重點提升區劃定的方法。耕地質量重點保護區的劃定方法是，提取監測成果中高等別耕地、等別提升耕地與規劃基本農田重合的部分提取出來，刪去其與規劃為非農用地重疊部分，將其集中連片的部分，其與土地整治規劃區一起劃為耕地質量重點保護區； 耕地質量重點提升區劃定的方法是，提取監測成果中低等別耕地和等別降低耕地，刪去其與規劃中非農地重疊部分，然后根據耕地等別限制因素改造的難易程度，將其中含有較易和中等改造難度的限制因素類型的耕地列為質量重點提升耕地，將其集中連片的部分與土地整治規劃區一起劃定為耕地質量重點提升區。而劃定耕地質量重點提升區的最終目的，是通過人為改造，提升耕地質量。而顯化表達耕地質量限制因素及其可改造的難易程度，以方便后續的耕地質量改造的方向和時序安排，也是非常有意義的。因此，該文還在闡述確定耕地等別限制因素及其限制系數計算方法[12]的基礎上，制定了“最大限制因素及其限制系數+第二限制因素及其限制系數+…+最小限制因素及其限制系數”的耕地等別限制因素組合命名一般規則，將耕地質量等別監測成果按此規則命名表達，在劃定耕地質量重點提升區的同時，可以方便把握耕地質量改造方向和時序安排。

該文提出的耕地質量重點提升區的劃定方法以及耕地等別限制因素組合命名規則，主要是根據耕地等別限制因素及其限制系數，而要確定耕地等別限制因素及其限制系數，則耕地等別的計算必須是采取因素法。因此，對于不采用因素法確定耕地等別的區域，這種方法是不適用的。因此，應該對不采用因素法計算耕地等別的區域的耕地質量等別重點提升區的劃定及顯化表達耕地質量改造難易適度及時序安排的方法，應進行后續研究。

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METHODS OF MONITORING CULTIVATED LAND QUALITY BASED ON VARIATION FUNCTION AND CULTIVATED LAND GRADATION TYPE*

The results of monitoring cultivated land quality can be used to define key areas of protecting cultivated land quality.This paper presented the methods of defining key areas of protecting and improving cultivated land quality by using the results of monitoring cultivated land quality. Based on determining cultivated land gradation type and the limited coefficient of limited factor for cultivated land gradation, this paper matched the types of cultivated land gradation and transformation of low-yield, established a regulation to name the combination of the cultivated land gradation types, which was " the biggest limit factor and its limit coefficient + the second limit limit factor and its limit coefficient + …… + the least limit factor and its limit coefficient".This naming regulation can be in favor of making sure the direction and the timing sequence of improving cultivated land.The methods of designing limited coefficient of limited factor for cultivated land gradation were to calculate the actual contribution value and the maximal contribution value of grading index for cultivated land natural value. This paper divided the limited factors into three classification according the value of limited coefficient, i.e., the minimum limited factor(0≤k≤0.1),the medium limited factor(0.2≤k≤0.5), and the maximum limited factor(0.5≤k<0.1).The method of defining key areas of protecting cultivated land quality was to extract the high quality or quality increased cultivated land from the monitoring results,delete the part of overlap with the planning non-agriculturalization land.The areas consisting of concentrated cultivated land weredefined as key areas of protecting cultivated land quality with the planning reclamation areas.

cultivated land quality monitoring; cultivated land quality protection and improvement; cultivated land gradation type

Ma Jianhui

(1.Henan College of Finance & taxation , Zhengzhou 451464 , China; 2.Key Laboratory of Agricultural Land Quality and Monitor,Ministry of Land and Resources of the People′s Public of China , Beijing 100035 , China )

10.7621/cjarrp.1005-9121.20161009

2015-11-17

馬建輝(1982—)，男，河南鄢陵人，博士、講師。研究方向：土地管理。Email： 1260650908@qq.com

*資助項目：國土資源部公益性行業科研專項項目“耕地等級變化野外監測技術集成與應用示范”(201011006)

F301.24; X32

A

1005-9121[2016]10-0055-06